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桥梁设计中的安全性影响因素及其改进措施探讨
作者:佚名 来源:中国论文资源库 点击量: 发布时间:2012-8-14 23:59:20

  摘 要: 本文结合笔者多年丰富的工作经验,以参与设计的具体工程项目为出发点,对桥梁设计中影响安全性的主要因素进行分析,并有针对性地提出改进措施,希望为今后类似工程项目的设计工作提供参考依据。

  以我国当前桥梁设计工作开展的实际情况来看,对桥梁设计中的安全性问题有所重视,但是其中存在个别问题,仍有待完善。

  1.影响桥梁设计安全性的因素

  1.1 结构体系设计不合理

  有关桥梁设计中的结构安全性问题,应注重结构方案的经济性.合理性,同时做好结构及构件的连接等分析工作,按照相关规范规定的安全系数.可靠性指标等,确保桥梁结构安全性.耐久性。但是一些设计人员只考虑到符合规范要求的安全度问题,缺乏对结构材料.结构耐久性以及结构维护等因素的重视程度,可能由于人为失误等,对结构安全性造成影响;有些桥梁结构的整体性与延性存在缺陷,冗余性存在弊端;一些图纸中提出的桥梁受力路线.计算图式等不明确,局部压力过多.构件的横截面不足,因此对结构耐久性产生严重影响。还有一些桥梁虽然与设计规范相一致,但是投入使用若干年后已经出现耐久性问题,对桥梁安全使用产生影响。

  1.2 施工质量控制不到位

  近年来,我国桥梁事故频繁发生,桥梁的安全性问题已经引起社会广泛关注和重视。从已经发生的事故原因来看,主要与豆腐渣工程和管理不力有关,造成工程质量与设计规范及要求不相符,留下诸多安全隐患。例如,施工选用的材料质量不过关.强度不足;施工过程中出现偷工减料.以次充好等现象,都对桥梁工程的安全性造成威胁;单从桥梁的安全度方面来看,很多桥梁难以达到预期设计的使用寿命,各种病害和劣化现象频繁发生,如桥梁钢筋保护层开裂.构件裂缝等,如果不能加强重视,必然对结构稳定性产生影响。

  2.改进措施

  2.1 重视疲劳损伤问题

  2008年,本人参与了云南石林至蒙自高速公路部分天桥的上部设计。该项目中包括20+32+20现浇预应力变截面连续箱梁(桥宽8.5m).5*20现浇预应力等截面连续箱梁(桥宽8.5m);一联主线上跨被交路28+40+28m现浇预应力等截面连续箱梁(桥宽26m)。在该项目中,充分考虑到桥梁疲劳损伤问题,后期应用效果良好。对于桥梁结构所承受的动荷载力来说,主要包括风荷载.车辆荷载等,在桥梁结构的内部产生不断变化的应力,可能造成结构振动,进而实现累积性的疲劳损伤。在桥梁施工过程中,使用的材料并不是连续性或者均匀性的,因此可能存在诸多细微的缺陷;再加上受到循环性的荷载作用,一些缺陷就会不断发展,最终形成合并性损伤,逐渐在构件表面形成裂纹。

  过去,在钢桥设计过程中,疲劳损伤是研究的核心所在,因为由于疲劳问题引起钢材开裂的现象较为常见;但是随着混凝土结构的普遍应用,有关疲劳损伤的研究力度也要随之加大。2009年,本人负责荣成-乌海高速公路河北徐水至涞源(冀晋界)段第1标商庄互通和第5标大王店互通的总体技术协调,独立完成4座小半径匝道桥的全部设计,包括4*20.8*20 .10*20现浇钢筋砼等截面连续箱梁,其中涉及到疲劳损伤的研究工作,对桥梁后期投入使用意义重大。

  2.2 加强重视结构耐久性

  在桥梁的设计.施工及使用过程中,极易受到环境.化学物质等侵蚀作用,再加上风.车辆.超载或人为因素等影响,对桥梁结构产生不同程度的损伤。对于大跨度桥梁来说,我国自上世纪80年代开始修建斜拉桥,同时也出现了诸多严重损害或者倒塌事故,还有一部分桥梁由于拉索耐久性问题,需要整体更换拉索,既影响了正常使用,又增大了成本;应该清楚地认识到,发生桥梁设计问题的最主要原因就是合理性.耐久性问题,因此桥梁设计中应加强注意。当前,我国已经加强对结构耐久性问题的重视程度,并取得一定进展。本人在2005年参与甘肃平凉至定西高速公路第17合同段长庆大桥的主要设计工作,该桥孔布置为:2×30m+12×40m+9×30m预应力混凝土T梁+6×23m钢筋混凝土连续箱梁;参与 第1合同段泾川1号大桥(43×20m预应力混凝土空心板).泾川2号大桥(28×20m预应力混凝土空心板).泾川3号大桥(18×20m预应力混凝土空心板)的设计工作。与此同时,本人也参与了引江计汉工程中的焦庵村南公路桥(35+60+35)变截面预应力砼连续箱梁相应设计工作,该桥的实际桥宽为9.2m,属于单箱单室。在具体的设计施工过程中,主要从材料.统计分析等角度为出发点,选择易于施工人员接受的方式,并提高可操作性,以此确保桥梁的耐久性。一直以来,人们更多地关注结构计算方法的运用,但是对桥梁总体结构.细节处理等关注不足;

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